Sinds de oudheid hebben de bewoners van de aarde zich afgevraagd: zijn er andere intelligente wezens in de diepten van de ruimte? Is het fenomeen intelligentie uniek, of is het zo wijdverbreid als de planeten en sterren? In de 20e eeuw had de mensheid voor het eerst een fundamentele technische mogelijkheid om te communiceren met hypothetische beschavingen in andere sterren. Maar passief wachten op een signaal van "buren" heeft nog niet tot succes geleid. Betekent dit dat we over moeten gaan tot actievere actie?
Zelfs Blaise Pascal in de verre 17e eeuw deelde zijn ervaringen: "De eeuwige stilte van deze eindeloze ruimtes beangstigt me." In het midden van de vorige eeuw formuleerde de beroemde sciencefictionschrijver Isaac Asimov zeer beknopt de vraag van buitenaardse beschavingen: Are We Alone? ("Zijn we alleen?"). En al snel reageerde de Amerikaanse wetenschapsjournalist Walter Sullivay door in 1964 een boek te publiceren met de titel We Are Not Alone ("We are not alone"). Maar helaas drukte deze titel alleen hoop uit, niet een wetenschappelijk vastgesteld feit.
De wetenschap kan op deze vraag nog geen definitief antwoord geven. Niets verbiedt fundamenteel de mogelijkheid van het verschijnen van leven en intelligentie in andere sterren, maar het is nog steeds onmogelijk om deze waarschijnlijkheid statistisch in te schatten - we weten tenslotte niet eens in detail hoe ze op aarde verschenen, om nog maar te zwijgen van het feit dat we nog geen enkel voorbeeld van buitenaards leven hebben … Sovjet-astrofysicus Joseph Shklovsky, oorspronkelijk een groot liefhebber van de zoektocht naar buitenaardse intelligentie, sloot aan het einde van zijn leven niet uit dat de mensheid misschien wel de enige beschaving in onze Melkweg is, zo niet in het hele Universum.
SETI- en METI-PROGRAMMA'S
Vanwege de grote onzekerheid in het antwoord, wordt de vraag zelf vaak als onwetenschappelijk beschouwd. De vorming van een dergelijke houding werd grotendeels vergemakkelijkt door sciencefictionschrijvers en vooral ufologen, die in de ogen van het publiek het idee om naar buitenaardse intelligentie te zoeken grotendeels in diskrediet brachten. Als gevolg hiervan heeft geen enkele staat de afgelopen decennia zoekopdrachten naar buitenaardse beschavingen gefinancierd. Maar fluctuaties in de publieke opinie nemen de zeer fundamentele vraag niet weg: zijn we alleen in het universum? En het antwoord erop kan niet worden benaderd zonder te proberen een buitenaardse intelligentie te ontdekken.
Ruimteonderzoeksgegevens sluiten praktisch de mogelijkheid uit om buitenaardse wezens in het zonnestelsel te vinden. Daarom is het bij hun zoektocht noodzakelijk om op andere sterren te focussen. Fysiek kunnen we ze nog steeds niet bereiken, en daarom is de enige echte mogelijkheid om contact te leggen de uitwisseling van elektromagnetische signalen die zich met de snelheid van het licht in de ruimte voortplanten.
Om dit probleem op te lossen, kun je je aan twee strategieën houden: zoek alleen naar signalen van andere beschavingen, of stuur, samen met de zoekopdrachten, zelf berichten in de hoop dat iemand ze accepteert, ontcijfer ze en stuur ons dan een antwoord. Deze twee benaderingen werden bekend als SETI en METI, van de Engelse uitdrukkingen Search for en Messaging tot Extra-Terrestrial Intelligence, wat betekent dat respectievelijk berichten zoeken naar en verzenden naar buitenaardse beschavingen.
Promotie video:
VIER INTERSTELLAIRE LETTERS
De aardse geschiedenis van het zoeken en verzenden van intelligente signalen is relatief jong. Het begon allemaal met twee baanbrekende werken van Amerikaanse wetenschappers. In september 1959 publiceerden J. Cocconi en F. Morisson een artikel Searching for Interstellar Communications in het wetenschappelijke tijdschrift Nature, waarin ze de technische haalbaarheid van interstellaire communicatie analyseerden vanuit het oogpunt van radioastronomie en informatietheorie. En in 1960 voerde Frank Drake het Ozma-experiment uit bij de Green Bank American Radio Astronomy Observatory, de eerste poging om kunstmatige signalen uit de ruimte te detecteren.
Helaas zijn de zoekopdrachten sindsdien mislukt. Er zijn veel redenen, maar de belangrijkste ligt misschien in het feit dat het aantal zoekopdrachten dat tot nu toe is uitgevoerd absoluut te verwaarlozen is, als we het vergelijken met wat er eigenlijk zou moeten worden onderzocht. Dit kan gedeeltelijk als volgt worden verklaard: tot voor kort werd er geen enkel gespecialiseerd instrument gecreëerd voor de behoeften van het SETI-programma - alle zoekopdrachten werden met horten en stoten uitgevoerd op conventionele radio- en optische telescopen. Er worden nu hoge verwachtingen gesteld van de Paul Allen Antenna Array, het eerste speciale SETI-instrument dat in Californië wordt gebouwd met financiering van een van de oprichters van Microsoft. Medio 2008 zijn de eerste 40 van de 350 zes meter lange paraboolantennes van dit systeem in gebruik genomen.
Het verzenden van de eerste interstellaire berichten wordt ook geassocieerd met Drake's naam. In 1972 werkte hij samen met Carl Sagan om The Pioneer Plate te creëren en in 1977 Voyager's Golden Disc. Deze metalen dragers met informatie over de mensheid gingen naar de interstellaire ruimte aan boord van het ruimtevaartuig Pioneer en Voyager, dat, na langs de reuzenplaneten te zijn gevlogen, de zwaartekracht van de zon zouden overwinnen en ons planetaire systeem voor altijd zouden verlaten.
Instrumenten die interstellaire berichten kunnen verzenden
In 1974, onmiddellijk nadat het eerste interstellaire radioboodschap vanuit Arecibo was verzonden, publiceerde Nobelprijswinnaar radioastronoom Martin Ryle een persbericht waarin hij een verbod eiste op alle pogingen om vanaf de aarde uit te zenden naar vermeende buitenaardse beschavingen. Andere beschavingen, als ze echt bestaan, zijn hoogstwaarschijnlijk geavanceerder dan de onze, die net begonnen is met actieve verkenning van de ruimte. Het kan gevaarlijk zijn voor de mensheid om de aandacht van deze machtige krachten te trekken, dacht Martin Ryle.
Frank Drake, een van de auteurs van het Arecib-radioboodschap, wierp tegen: “Het is te laat om je zorgen te maken dat je van buitenaf ontdekt wordt. Het is gebeurd. En het gaat elke dag door, met elke tv-show, elk geluidssignaal van de militaire radar, elk commando aan boord van het ruimtevaartuig … Ik geloof dat vijandige oorlogszuchtige stammen, of ze nu land of buitenaards zijn, zichzelf lang daarvoor zullen vernietigen met hun eigen wapens hoe ze op zijn minst enig idee kunnen krijgen van interplanetair reizen."
Dezelfde instrumenten die werden gebruikt voor het MEL-programma zijn in totaal meer dan twee jaar gebruikt in planetaire radarexperimenten, terwijl de totale duur van METI-sessies vandaag slechts 37 uur is. Bovendien is het gebied van de hemel dat wordt bestreken in de METI-experimenten duizenden keren kleiner dan het gebied dat wordt verlicht tijdens de ruimteradar. Praat daarom over het gevaar van METI omdat de mogelijkheid van onze detectie juist vanwege de transmissie van interstellaire radioberichten er niet erg overtuigend uitziet.
Naast METI-fobie is er SETI-fobie, die paradoxaal genoeg ernstiger redenen heeft. Zelfs als men niet aanneemt dat de afzenders van de interstellaire boodschap bijzonder kwaadaardig zijn, gaat het ontvangen van een voldoende grote hoeveelheid buitenaardse informatie op aarde gepaard met een latente dreiging. De concurrentie tussen landen en bedrijven kan sterk toenemen als de ontvangen informatie naar verwachting radicale strategische voordelen zal opleveren voor degene die deze als eerste ontcijfert. En vanaf hier is het al een stap naar een ernstig militair conflict. Er is een nog geavanceerder scenario, volgens welke concurrentie zal leiden tot lagere veiligheidsnormen bij het vertalen van de boodschap. En het kan instructies bevatten voor het maken van een computer met krachtige zelflerende kunstmatige intelligentie. Deze intelligentie, enerzijds,kan de mensheid helpen bij het oplossen van verschillende problemen, waardoor het vertrouwen wint, en aan de andere kant zal het deze mensheid verslaan, als een grootmeester van een nieuwkomer, de controle over alle middelen overnemen en ze naar verdere distributie door het universum sturen van dezelfde virale boodschap. En, wat het meest onaangenaam is, als een dergelijk scenario echt is, dan moeten de meeste potentiële SETI-berichten worden overgedragen door virussen. Het is moeilijk om iets tegen dergelijke sci-fi-scenario's te verzetten, omdat er te veel aannames zijn die speciaal zijn geselecteerd om het meest ongunstige scenario voor de mensheid te creëren. Misschien is het alleen de moeite waard om op te merken dat dit sneller of langzamer gaat, maar het SETI-programma zal nog steeds worden geïmplementeerd, simpelweg omdat er genoeg mensen in de wereld zijn die erin geïnteresseerd zijn en in contact willen komen met buitenaardse beschavingen. Het is onwaarschijnlijk dat dragers van SETI-fobie ze overal kunnen stoppen. En als tenminste iemand zijn berichten de ruimte in stuurt, dan worden ze vroeg of laat geaccepteerd. Dus zelfs als er enkele bedreigingen aan verbonden zijn, is het beter om je er rustig op voor te bereiden dan je te proberen te verbergen voor angst in je galactische hoek.
ACCEPTEREN OF VERZENDEN?
Zo zijn er in de hele geschiedenis van de aardse beschaving slechts vier projecten voor het verzenden van interstellaire radioberichten ontwikkeld en in de praktijk gebracht. En toch bevindt METI zich in zekere zin in een betere positie dan SETI. Nadat we een interstellair bericht hebben voorbereid en verzonden, kunnen we al over het resultaat praten, aangezien we ons best hebben gedaan om een radiobrug te slaan tussen de aardse en de veronderstelde buitenaardse beschavingen. En nu hangt het alleen van onbekende geadresseerden af of onze "brief" gevonden zal worden en er zal geprobeerd worden contact te leggen.
Een beschaving die alleen zoekt, bevindt zich merkbaar minder voordelig dan een die naast zoeken ook signalen uitzendt. Om te begrijpen dat er contact is gelegd, is het voldoende dat de verzendende beschaving een antwoord ontvangt op een van haar berichten. Maar als de zoekopdracht succesvol is, zal de “luisteraar” zelf een reactiesignaal moeten afgeven, wachten op bevestiging van de ontvangst en pas daarna kan er over het contact gesproken worden. Het probleem heeft echter een andere kant: als buitenaardse signalen worden gedetecteerd, wordt het onmiddellijk duidelijk waar ze hun eigen berichten naartoe moeten sturen, en daarvoor resteert alleen nog het verzenden van "kosmische spam", waarbij richtingen worden gekozen op basis van algemene fysieke argumenten.
Deze keuze werd enorm vereenvoudigd nadat de Zwitserse astronoom Michel Mayor en zijn afgestudeerde student Didier Quelotz in 1995 de eerste planeet buiten het zonnestelsel nabij de ster 51 Pegasus ontdekten. Al snel werd de identificatie van dergelijke objecten in gang gezet en werd duidelijk dat planeten dezelfde gewone hemellichamen zijn als sterren. Er zijn ongeveer 100 miljard sterren in onze Melkweg, en ongeveer 1% daarvan lijkt op de zon. Onder deze opmerkelijke miljard moeten sterren worden geselecteerd voor het zoeken en verzenden van interstellaire radioberichten. Het is natuurlijk helemaal niet nodig dat potentiële geadresseerden alleen met zulke sterren leven, maar toch is het, gezien onze eigen ervaring, de moeite waard om ons onderzoek daarop te concentreren.
De lijst met vereisten voor sterren - kandidaten voor opname in het SETI / METI-programma is vrij uitgebreid. Allereerst moeten ze tot de zogenaamde hoofdreeks behoren, dat wil zeggen midden in hun levenspad zijn. In dit stadium blijft de helderheid van de ster lange tijd ongeveer constant, wat blijkbaar een belangrijke voorwaarde is voor de ontwikkeling van complexe levensvormen. De ster moet tussen de 4 en 7 miljard jaar oud zijn. Als de ster jonger is, heeft de evolutie misschien niet genoeg tijd om intelligente wezens voort te brengen, en als hij ouder is, zullen de planeten weinig zware elementen hebben die nodig zijn voor leven, die zijn verzameld door eerdere generaties sterren. U moet enkele armaturen kiezen, omdat in binaire systemen de kans op het bestaan van planeten met stabiele banen en klimatologische omstandigheden kleiner is. Om dezelfde reden hebben onder sterren met reeds ontdekte planeten de voorkeur aan die waarin de vorm van planetaire banen bijna cirkelvormig is. Het is ook wenselijk dat vanaf de ster waarnaar het radiobericht wordt gestuurd, de zon kan worden gezien tegen de achtergrond van een opmerkelijk astronomisch object - een pulsar, quasar of het centrum van de melkweg. In dit geval is de kans dat ons signaal wordt gedetecteerd groter, omdat het kan worden gezien tijdens gewone astronomische waarnemingen. Ten slotte zou je sterren moeten kiezen binnen de "levensgordel" van onze Melkweg - dat "broeikas" -gebied waar de snelheid van de orbitale beweging rond het galactische centrum dicht bij de rotatiesnelheid van de spiraalarmen ligt. In deze zone (die de zon omvat) kruisen sterren zelden de armen van de Melkweg, waar gewelddadige stervormingsprocessen plaatsvinden, vergezeld van krachtige supernova-explosies,in staat de ontwikkeling van het leven te verstoren.
Rendez-vous geblinddoekt
De kwestie van het kiezen van de omstandigheden voor interstellaire communicatie is verre van beperkt tot de selectie van sterren, dat wil zeggen de ruimtelijke richtingen voor het verzenden van signalen. Er zijn ook een aantal parameters die sterk kunnen variëren. Dit zijn de transmissietijd, het vereiste signaalvermogen, de golflengte van de berichtendrager, zijn polarisatie, de modulatiemethode en ten slotte de structuur van de verzonden informatie.
Synchronisatie
Het lijkt erop dat het, zonder vooraf overeenstemming te bereiken, onmogelijk is om de optimale tijd voor een interstellaire communicatiesessie te schetsen. Maar in werkelijkheid is dit niet het geval. In het heelal vinden veel gebeurtenissen plaats, die door alle ontwikkelde beschavingen kunnen worden waargenomen. Dat zijn bijvoorbeeld de uitbarstingen van novae en supernovae. Op het moment dat de straling van een supernova bijvoorbeeld vanuit een ander sterrenstelsel naar de aarde komt, moet je een bericht gaan uitzenden in de richting van sterren die verder in de richting van de beweging van het licht staan. Zoals de Leningrad-wetenschapper Pyotr Makovetsky in 1979 aantoonde, kan een dergelijke synchronisatie de kans op het tot stand brengen van radiocontact vertienvoudigen. Ons signaal zal immers niet alleen op een bepaald moment - direct na een supernova-explosie - naar de geadresseerden komen, maar ook uit een gebied niet ver daar vandaan, wat de kans op registratie verder vergroot.
Kracht
De snelheid van informatieoverdracht in interstellaire berichten kan niet erg hoog zijn. Elk karakter, in het eenvoudigste geval, elk stukje informatie, moet lang genoeg worden uitgezonden om met vertrouwen te worden onderscheiden van de achtergrondruis. De maximale snelheid is afhankelijk van het vermogen van de zender, de antennediameter, golflengte, het instrument dat wordt gebruikt voor ontvangst en de afstand ernaartoe. Hoe groter de diameter van de zendantenne en hoe korter de radiogolf, hoe smaller de bundel wordt, waarin het signaalvermogen geconcentreerd is, hoe minder het wordt verstrooid. De drie krachtigste aardse installaties die radiosignalen naar de ruimte kunnen sturen, zijn een radartelescoop in Arecibo (Puerto Rico) en twee planetaire radars met een diameter van 70 meter: een Amerikaanse in Goldstone (Californië) en een voormalige Sovjet in Evpatoria (Krim). In de afgelopen jaren heeft alleen de laatste installatie berichten verzonden. Zoals vermeld, waren ze binnen 70 lichtjaar gericht aan sterren.
Stel dat op deze afstand een ontvanger met een oppervlakte van een miljoen vierkante meter (1 km 2) werkt - op dit moment wordt op aarde een project voor zo'n radioastronomie-antenne ontwikkeld. In dit geval is de maximale gegevensoverdrachtsnelheid slechts 60 bits per seconde - iets sneller dan een teletype. Twee Amerikaanse instrumenten zijn merkbaar krachtiger en kunnen een snelheid van 500-1000 bits per seconde leveren.
Zelfs bij het begin van het radiocommunicatieonderzoek in de ruimte, werd aangetoond dat het optimale golflengtebereik ervoor van 1 tot 20 centimeter is, waarin, in termen van het geheel van parameters, het grootste bereik wordt bereikt. Maar hoe kies je een specifieke golflengte in dit bereik? Een idee is om voort te bouwen op de beroemde spectrale waterstofradiolijn die door het hele universum wordt waargenomen op een golflengte van 21 centimeter. Het kan er niet rechtstreeks op worden uitgezonden, omdat het interstellaire gas het signaal verzwakt. Daarom kunt u de golflengte wijzigen door deze bijvoorbeeld een geheel aantal keren te verlagen. Maar er is nog een, nog mooiere oplossing: deel de golflengte door een fundamentele wiskundige constante zoals Pi = 3,14. of e = 2,71 … Deze constanten (of veelvouden ervan) zouden bekend moeten zijn bij elke beschaving, en het feit dat een golflengte gekozen moet worden,Pi keer anders dan de waterstoflijn, geeft de kunstmatige aard van het signaal aan. Pyotr Makovetsky noemde zo'n signaal 'een product van de geest'. Het is echter mogelijk dat in de loop van de tijd, met de ontwikkeling van ruimtecommunicatie, de beste prestaties worden behaald voor systemen in het infrarood- of optische bereik, en dat onze ideeën over de optimale golflengte zullen veranderen.
Modulatie
Met het SETI-programma wordt al bijna een halve eeuw naar signalen gezocht. En in de meeste gevallen wordt hetzelfde principe gebruikt om ze te analyseren. De ontvangen straling wordt onderworpen aan digitale spectraalanalyse en ontleed in miljoenen en zelfs miljarden frequentiekanalen. In het Phoenix-project van het US SETI Institute selecteert een digitale spectrumanalysator bijvoorbeeld twee miljard kanalen met een breedte van 1 hertz, en elk kanaal wordt gecontroleerd op de aanwezigheid van een kunstmatige component. Blijkbaar is dit het optimale systeem om naar radiosignalen van andere beschavingen te zoeken. Maar dan moeten onze berichten effectief worden herkend door zo'n ontvanger, dat wil zeggen, ze moeten gebaseerd zijn op een duidelijke spectrale taal. Dit concept is bekend en wordt veel gebruikt op aarde, het wordt frequentiemodulatie genoemd en wordt door alle FM-radiostations gebruikt.
Structuur
Nadat we hebben afgesproken dat het radiobericht wordt gesynthetiseerd op basis van de spectrale benadering, is het noodzakelijk om de structuur ervan te bepalen. Veranderingen in frequentie in de tijd kunnen afwezig, vloeiend (continu) of discreet (abrupt) zijn. Deze drie transmissiewijzen kunnen voorwaardelijk worden gecorreleerd met drie talen: "natuur", "emoties" en "logica". Een universeel bericht moet in alle drie de talen aan de geadresseerden worden gericht en uit drie delen bestaan. Eerst wordt een sonde met vaste frequentie verzonden. Als het door het interstellaire medium gaat, is het vervormd, maar als er intuïtie is, zal de ontvanger raden (bijvoorbeeld door de frequentie van het 'geest-product' te detecteren) dat dit een kunstmatig signaal is, en zal hij er zelfs astrofysische informatie over de omgeving uit kunnen halen op weg van de bron naar de ontvanger. Met deze informatie kan hij beginnen met het ontcijferen van de andere twee delen van het bericht. Het emotionele deel moet analoog zijn, dat wil zeggen, continue frequentievariaties die onze emotionele wereld en artistieke beelden weerspiegelen, net zoals muziek dat doet. Ze zou kunnen worden voorbereid door mensen van kunst. En alleen het derde deel van het bericht zou een discrete digitale datastroom moeten bevatten, vertegenwoordigd door de interleaving van twee frequenties. Deze taal is ontworpen om onze logische constructies en geformaliseerde kennis over onszelf en de wereld om ons heen te weerspiegelen. Deze taal is ontworpen om onze logische constructies en geformaliseerde kennis over onszelf en de wereld om ons heen te weerspiegelen. Deze taal is ontworpen om onze logische constructies en geformaliseerde kennis over onszelf en de wereld om ons heen te weerspiegelen.
KOSMISCHE STILTE
Hoewel de taken van het zoeken naar en verzenden van intelligente signalen in het heelal nauw met elkaar verband houden, is het belangrijk om hun specifieke kenmerken te begrijpen. In het SETI-programma weten we bij het zoeken naar buitenaardse beschavingen niet precies wat we zoeken, maar we nemen aan dat het in de natuur bestaat. Dat wil zeggen, een puur wetenschappelijke taak om een signaal te detecteren, te decoderen en er zinvolle informatie uit te halen, wordt opgelost. Alles is hier precies hetzelfde als bij het zoeken naar nieuwe natuurlijke verschijnselen, met het enige verschil dat er niet naar een natuurwetenschappelijke regelmaat wordt gezocht, maar naar een zinvolle boodschap, niet signalen van de natuur, maar van de rede.
In METI is de signaaloverdracht een beetje anders. De taak is om zo'n interstellaire boodschap te synthetiseren en te verzenden, zoals die nog niet in de natuur bestaat en die de natuur niet kon genereren. In die zin is de synthese van berichten verwant aan kunst, het creatieve proces om iets nieuws te creëren. Maar tegelijkertijd moet de informatie die bedoeld is voor verzending als volgt worden gepresenteerd. zodat het kan worden begrepen door elk intelligent subject in het universum.
Creativiteit is altijd gericht tot het publiek - kijkers, luisteraars. Maar wat heeft het voor zin om berichten te maken om de ruimte in te sturen? Zelfs als ze worden geaccepteerd, hebben we praktisch geen kans om te weten welke indruk ze zullen maken op de geadresseerden. Hier stappen we op de wankele grond van filosofische argumenten en rechtvaardigingen. Het volwassen planetaire bewustzijn, het gevoel en het besef dat de stilte van de kosmos niet alleen ons afschuw zou moeten maken, maar ook alle denkende wezens in het universum, komt tot het besef dat het zijn missie is om een zo groot mogelijke rol te spelen bij het overwinnen van kosmische stilte. Dergelijke emotionele en ethische overwegingen van de messiaanse en altruïstische betekenis - om de langverwachte boodschap aan Anderen te brengen dat ze niet alleen zijn in het Universum - overtuigen en inspireren tot dusverre slechts enkelen. In dat geval is er een eenvoudigere overweging:als er alleen beschavingen-zoekers in de ruimte zijn en er zijn geen beschavingen-zenders, dan is het universum stil, wat het succes van zoekopdrachten zeer twijfelachtig maakt - er blijft alleen de hoop over om signalen te detecteren, zoals onze tv-programma's, die onbedoeld de ruimte in worden uitgezonden. Het terrestrische SETI-programma gaat ervan uit dat iemand nog steeds interstellaire radioberichten uitzendt. En als dat zo is, dan mogen onze eigen experimenten bij het verzenden ervan geen verwarring veroorzaken.dan mogen onze eigen experimenten bij het verzenden ervan geen verwarring veroorzaken.dan mogen onze eigen experimenten bij het verzenden ervan geen verwarring veroorzaken.
